半導体量子構造の伝導特性制御と超高感度NMR
更新：2020-06-16
特徴・独自性
GaAs やInSbの量子構造の伝導特性を制御し、核スピンの偏極状態を操作することで、二次元構造やナノ構造に適用できる超高感度NMR技術を確立した。さらに、InSb 量子構造においてアルミナ絶縁膜を用い、理想的なゲート操作を実現した。また、核スピンが感じる雑音特性を周波数依存性も含め測定する一般化された横緩和時間の考え方を提案、実証した。この概念は核スピンを用いるすべての計測に大きな変化をもたらすことが期待される。産学連携の可能性 （想定される用途・業界）
良好なゲート制御を用いた次世代InSbデバイス。一般化された横緩和時間を利用した様々な核スピン計測、核磁気共鳴。高感度NMR は物性研究への応用が中心であるが、量子情報処理への貢献も見込まれる。研究者
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関連情報
Tatsuro Yuge, Susumu Sasaki, and Yoshiro Hirayama, “Measurement of noise spectrum using a multiple-pulse sequence”, Phys. Rev. Lett. 107, 170504 (2011)
M. M. Uddin, H. W. Liu, K. F. Yang, K. Nagase, T. D. Mishima, M. B. Santos, and Y. Hirayama, “Characterization of InSb quantum wells with atomic layer deposited gate dielectrics”, Appl. Phys. Lett. 101, 233503 (2012).
著書
Yoshiro Hirayama, “Contact hyperfine interactions and resistively-detected NMR”, chapter 38, Quantum Hall Effect by Z. F. Ezawa (World Scientific) （出版予定）
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